《PCB设计与制作(基于Altium-Designer)》教材配套电子课件电子教案(全)完整版课件

PCB设计与制作一、设计基础1.学习目标目录/CONTENTS2.学习内容1.1电路板总体设计流程1.1.1电路原理图的设计步骤1.1.2PCB设计的一般步骤1.2AltiumDesigner的发展1.3AltiumDesigner的组成1.4设计环境1.4.1工作面板管理1.4.2窗口管理1.4.3本地化语言设置1.5文件管理系统1.5.1项目文件1.5.2自由文件1.5.3存盘文件1.6AltiumDesigner的启动与退出1.7新建AltiumDesigner设计工程

3.问题思考&操作训练熟悉电路板设计的基本流程和方法，包括原理图和PCB的设计流程。了解所使用设计软件AltiumDesigner的背景知识。熟悉AltiumDesigner的操作环境，认识AltiumDesigner各种图形用户界面和常用控件，熟练地进行工作面板管理、窗口管理及基本参数设置。熟悉AltiumDesigner的工程结构和文档类型，能够熟练地对各类文档进行新建、打开、关闭、复制、删除等基本操作。学习目标1.1电路板的总体设计流程

电路板设计的过程，就是将设计者的电路设计思想变成PCB文件，以便生产制作电路板的过程，整个系统的基本设计流程如图所示。这其中，最为关键的就是电路原理图的设计和PCB设计两个部分。1.1.1电路原理图的设计步骤

电路原理图的设计是整个电路板设计的基础，电路原理图设计的好坏将直接影响到PCB板能否正常工作。一张好的电路原理图首先要保证原理图的元件选择及连线准确无误；其次还要保证原理图结构清晰，布局合理，便于设计人员阅读。电路原理图的设计步骤，如图所示。1.1电路板的总体设计流程1.1.2PCB设计的一般步骤

PCB设计是电路设计中最重要、最关键的一步。PCB设计的一般步骤如图所示。1.1电路板的总体设计流程1.2AltiumDesinger的发展AltiumDesinger的发展19912002推出经典的PortelDXP版本软件2006改进并更名为AltiumDesigner软件1985创始人NickMartin成立Protel公司2019推出Windows版本的Protel软件推出最新的AD20版本软件2001年更名为Altium公司AltiumDesigner并不只是一个简单的电子电路设计工具，而是一个功能完善的电路设计、仿真与PCB制作系统，它由四大设计模块组成。1.3AltiumDesinger的组成AltiumDesinger的组成原理图设计模块原理图仿真模块PCB设计模块FPGA设计模块1.4设计环境主页显示界面1.4设计环境1.4.1工作面板管理AltiumDesigner中大量的使用工作面板，通过工作面板可以方便地实现打开文件、访问库文件、浏览每个设计文件和编辑对象等各种功能。浮动显示方式自动隐藏方式锁定显示方式1.4设计环境1.4.2窗口管理

当在AltiumDesigner中同时打开多个窗口时，可以将各个窗口按照不同方式在主界面中排列出来。对窗口的管理可以通过【Window】菜单，或是通过右击工作窗口的标签栏来设置，如图所示。窗口管理菜单栏通过此项操作，可将文字转换为简体中文。如下页图1，点击主菜单上【DXP】|【Preferences】（参数），打开【Preferences】面板。如下页图2，在【System】|【General】中的【Localization】（本地化）选项中选择【Uselocalizedresources】，这时会弹出提示对话框，提示用户需要重新启动AltiumDesigner程序，新的设置才能生效，点击OK即可。然后选择【Displaylocalizeddialogs】，最后单击右下角的【OK】按钮即可。1.4设计环境1.4.3本地化语言设置1.4设计环境1.4.3本地化语言设置图1图2AltiumDesigner则采用了目前流行的软件工程中工程管理的方式组织文件。各电路设计文件单独存储，并生成相关的项目工程文件，它包含有指向各个设计文件的链接和必要的工程管理信息。所有文件置于同一个文件夹中，便于管理维护。常见的AltiumDesigner设计文件见下表。1.5文件管理系统AltiumDesigner文件管理系统文件类型扩展名电路原理图文件*.SchDocPCB文件*.PcbDoc原理图元件库文件*.SchLibPCB元件库文件*.PcbLibPCB项目工程文件*.PrjPcbFPGA项目工程文件*.PrjFPG项目文件类似于Windows系统中的“文件夹”，在项目文件中可以执行对文件的各种操作。项目文件只负责管理，在保存文件时，项目中的各个文件是以单个文件的形式保存的。自由文件是指独立于项目文件之外的文件，AltiumDesigner通常将这些文件存放在唯一的“FreeDocument”（自由文档）文件夹中。存盘文件是将项目文件存盘时生成的文件。AltiumDesigner保存文件时并不是将整个项目文件保存，而是单个保存，项目文件只起到管理作用。1.5文件管理系统AltiumDesigner文件管理系统1.6AltiumDesigner的启动与退出启动AltiumDesigner，一般有两种方法：单击任务栏上的【开始】按钮，选择【所有程序】|【Altium】|【AltiumDesigner】选项，即可启动AltiumDesigner。通过双击已有的设计文件，也可以间接启动AltiumDesigner。退出AltiumDesigner，一般有三种方法：单击AltiumDesigner窗口标题栏上的“

”关闭按钮。在窗口主菜单栏中，单击【File】|【Exit】选项。右键标题栏的快捷菜单中，选择【关闭】选项。退出时，软件会弹出确认对话框，提示用户保存文件及工程。执行【File】|【New】|【Project】|【PCBProject】命令，新建一个空白的PCB工程文件。创建后，会在主界面的【Project】标签中显示出一个空的工程“PCB_Project1.PrjPCB”，如下页图1所示，【NoDocumentsAdded】表示这是一个空的工程。执行【File】|【New】|【Schematic】命令，新建一个空白的原理图设计文件。如下页图2所示，直接将“FreeDocuments”中的原理图文件拖入工程里面即可。若要将相关设计文件从从工程中移除，也只需将文件从工程中拖到下面的空白处即可。1.7新建AltiumDesigner设计工程新建PCB及原理图文件1.7新建AltiumDesigner设计工程新建PCB及原理图文件图1图2单击菜单【File】中的【SaveProject】命令，将工程命名，并将工程中其它项目文件保存在同一个文件夹中。1.电路设计的基本流程是什么？2.绘制原理图与PCB有哪些基本的步骤？3.AltiumDesigner中工作面板有哪几种显示方式？它们之间是怎样切换的?4.任选一种方法，启动和关闭AltiumDesigner。5.分别新建PCB工程、原理图、PCB文件。问题思考&操作训练谢谢观看PCB设计与制作二、电路原理图绘制1.学习目标目录/CONTENTS2.学习内容3.问题思考&操作训练2.1认识原理图编辑器界面2.1.1主菜单栏2.1.2工具栏2.2原理图的图纸设置2.3原理图环境参数设置2.4查找元件符号2.4.1加载/卸载元件库2.4.2查找元件2.5元件符号及其它对象的放置和编辑2.5.1用布线工具栏绘制原理图2.5.2电路原理图的编辑2.6电气连线2.7编译与查错2.7.1设定错误报告2.7.2连接矩阵设定2.7.3编译工程2.7.4核对和排查错误2.8生成各种报表文件2.8.1生成网络表2.8.2生成元件清单熟悉电路原理图的编辑环境，并能够根据设计需求进行相关设置。能够根据绘图需要加载/卸载相应的元件库。能够熟练地在原理图中对元件及其它电路对象进行放置、选择、移动、复制、粘贴、删除等操作。能够熟练地对原理图中的对象进行相关的属性设置。能够对电路原理图进行电气规则检查，并通过错误报告定位错误信息；能够分析错误原因并修正错误。学习目标2.1认识原理图编辑器界面原理图编辑环境2.1认识原理图编辑器界面2.1.1主菜单栏【File】（文件）菜单：主要用于文件的新建、打开、关闭、保存与打印等操作。【Edit】（编辑）菜单：用于对象的选取、复制、粘贴与查找等操作。。【Project】（项目）菜单：用于与项目有关的各种操作。【Place】（放置）菜单：用于放置原理图中的各种组成部分。【Design】（设计）菜单：用于对元件库进行操作、生成网络报表等操作。【Tools】（工具）菜单：可以为原理图设计提供各种工具。【Simulator】（仿真器）菜单：用于创建VHDL或Verilog仿真平台。【Reports】（报告）菜单：可以用于生成原理图中各种报表。【Window】（窗口）菜单：可以对窗口进行各种操作。【Help】（帮助）菜单：帮助菜单。2.1认识原理图编辑器界面2.1.2工具栏标准工具栏：提供新建、保存文件，视图调整，元件编辑和选择等功能。布线工具栏：提供了电气布线时的常用工具，包括放置导线、总线、网络标号、层次图设计工具，以及C语言的接口等快捷方式，在Place菜单中有与之相对应的命令。实体工具栏：可以放置常见的电器元件、电源和地网络，以及一些非电气图形，并可以对元件进行排列等操作。2.2原理图的图纸设置原理图图纸设置单击主菜单中【Design】|【DocumentOptions】命令，或者在原理图编辑窗口中右键单击，在弹出的右键快捷菜单中单击【Options】|【DocumentOptions】命令。可以设置图纸尺寸、图纸方向、标题栏、图纸栅格。2.3原理图环境参数设置原理图参数设置单击主菜单【Tools】|【SchematicPreferences】命令，或者在编辑窗口内单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中执行【Option】（选项）|【SchematicPreferences】命令，打开原理图设置对话框。可进行常规设置、图形编辑、鼠标滚轮设置、编译器、自动获得焦点、库扩充方式、网格、断开连线、默认单位、默认图元、Orcad端口操作。将光标放置在工作区右侧的【Libraries】标签上，此时会自动弹出如右图所示的弹出式【Libraries】面板。若工作区右侧没有【Library】面板，只需单击绘图区底部的面板控制栏中的【System】菜单，选择其中的【Library】即可显示。单击【Library】面板上的【Libraries】按钮，会出现如下页左图所示的【AvailableLibraries】（可用元件库）对话框。2.4查找元件符号2.4.1加载/卸载元件库单击【Install】，弹出如右图所示的【打开元件库】对话框。选择确定的库文件夹，打开后选择相应文件，单击【打开】按钮，所选的库文件就会出现在如左图所示的可用元件库对话框中。在该对话框中选中一个库文件，单击【Remove】按钮，即可将该元件库卸载。2.4查找元件符号2.4.1加载/卸载元件库可用元件库对话框【打开元件库】对话框

在很多情况下，设计者并不知道使用的芯片的生成公司和分类，或者系统元件库中根本没有该元件的原理图模型，但可以寻找不同公司生产的类似元件来代替，这就需要在系统元件库中查找自己所需的元件。单击【Libraries】面板左上角的【Search】按钮，进入如图所示的【LibrariesSearch】（元件库搜索）对话框。【Field】下拉菜单中包含名称等各类属性；【Operator】中包括“等于”、“包含”、“起始于”和“终止于”等关系；【Value】中表示要查找的值；【Scope】表示搜索的范围；【Searchin】表示搜索的类型，是搜索Components（元件）、Footprints（封装）、3DModels（3D模型），还是DatabaseComponents（数据库元件）。2.4查找元件符号2.4.2查找元件2.5元件符号及其他对象的放置和编辑2.5.1用布线工具栏绘制原理图命令功能命令功能画导线放置元件画总线放置电路框图画总线分支放置电路框图进出点放置网络标号放置输入/输出端口放置电源和接地符号放置忽略ERC测试点2.5元件符号及其他对象的放置和编辑2.5.2电路原理图的编辑元件的选取元件的剪切元件的删除元件的移动元件的排列和对齐元件的转动菜单中与选取有关的命令菜单中与取消有关的命令2.6电气连线电气连线连线的主要目的是按照电路设计的要求建立网络的实际连通性。所有元件放置完毕后，就可以进行电路图中各对象间的连线（Wiring）。可执行菜单命令【Place】|【Wire】或单击电路绘制工具栏上的按钮将编辑状态切换到连线模式。完成电气连线的单管放大器电路2.7编译与查错2.7.1设定错误报告执行菜单命令【Project】|【ProjectOptions】，弹出右图所示的工程选项设置对话框，在这里可以对【ErrorReporting】（错误报告）、【ConnectionMatrix】（连接矩阵），以及【DefaultPrints】（默认输出）等常见的项目进行设置。工程选项设置对话框2.7编译与查错2.7.1设定错误报告电气规则检查总线相关的电气规则检查元件相关的电气规则检查文件相关的电气规则检查网络相关的电气规则检查参数相关的电气规则检查代码符号相关的电气规则检查配置相关的电气规则检查线束相关的电气规则检查其他电气规则检查错误报告类型绿色：不产生错误报告橙黄色：错误提示黄色：警告红色：严重错误提示2.7编译与查错2.7.2连接矩阵设定连接矩阵是用来设置不同类型的引脚、输入/输出端口间电气连接时系统给出的错误报告种类。在【ProjectOptions】（工程选项设置）对话框中单击【ConnectionMatrix】标签进入连接矩阵设置选项卡。矩阵采用的是纵横交叉汇合的方式。在其交叉点上，红色，表示会产生严重错误提示；绿色，表示不产生错误报告；黄色，表示警告提示；橘黄色，表示错误提示。若要改变不同端口连接的错误提示等级，只需用鼠标单击相应的小方块，颜色就会在红、绿、黄色和橘黄色之间切换。连接矩阵设置2.7编译与查错2.7.3编译工程电气规则编辑完成后，就可以对原理图或工程进行编译，执行菜单命令【Project】|【CompilePCBProjectMCU51.PrjPCB】对整个工程中所有文件进行编译；执行【Project】|【CompileDocumentMCU51.Sch】仅仅对选中的原理图文件进行编译。编译错误信息提示2.7编译与查错2.7.3编译工程在【Messages】面板中双击错误提示，弹出右图所示的【CompileErrors】编译错误面板，同时界面将跳转到原理图出错处，产生错误的元件或连线呈高亮显示，便于设计者修正错误。编译错误的详细信息2.7编译与查错2.7.4核对和排查错误绘图错误：例如，连线与引脚重叠，用几何连线代替了电气连接线，文字标注和网络标号相混淆，连线的端点与元件引脚没有严格地相互连接，连接或总线的终点不是终止在元件的引脚而是元件的其他部位等。语法错误：例如，网络标号拼写错误，出现非法字符及总线标号的格式错误等。元件错误：所用的元件不正确。引脚方向不正确：使引脚的连线端点在元件的内侧而不是外侧，元件引脚的输入/输出类型不正确等。设计错误：例如，两个输出引脚连接在一起，不同网络标号的网络连接在一起，以及电源与输出引脚连接在一起等。2.8生成各种报表文件2.8.1生成网络表AltiumDesigner的各种类型网络表可为整个设计工程或者单张原理图生成网络表，执行菜单命令【Design】|【NetlistforProject】生成工程网络表，执行【NetlistforDocument】生成单张原理图网络表，二者提供的类型相同。网络表包括元件定义和网络定义两部分。每个元件的定义部分都是以“〔”开始，以“〕”结束。每个网络的定义部分都以“（”开始，以“）”结束。2.8生成各种报表文件2.8.2生成元件清单工程元件清单对话框元件清单也叫元件列表或元件报表，即电路原理图中所有元件的详细信息列表，主要用于记录一个电路或一个项目中的所有零件，其中主要包括零件的名称、标注和封装等内容。执行菜单命令【Report】|【BillofMaterials】，弹出右图所示的工程元件清单对话框。2.8生成各种报表文件CSV格式的元件清单也可以生成简单元件清单。执行菜单命令【Report】|【SimpleBOM】，系统会生成两个不同格式的简单元件清单。2.8.2生成元件清单BOM格式的元件清单1.怎样进行原理图环境下的图纸设置？2.怎样加载/卸载所需的元件库?3.在绘制原理图时，怎样选中/撤销选中元件？有几种方法？4.在绘制原理图时，怎样删除元件？有几种方法？5.在绘制原理图时，怎样调整元件的位置和方向？要注意些什么？6.按照要求完成本章电路原理图的绘制。问题思考&操作训练谢谢观看PCB设计与制作三、元件库操作1.学习目标目录/CONTENTS2.学习内容3.问题思考&操作训练3.1元件库介绍3.1.1元件库的文件格式3.1.2元件库操作的基本步骤3.2创建原理图元件库3.2.1新建与打开原理图元件库文件3.2.2认识原理图元件库编辑器界面3.2.3创建新的原理图库元件3.2.4元件属性编辑3.2.5创建含有子部件的原理图库元件3.3创建PCB元件封装库3.3.1封装概述3.3.2打开与新建PCB封装库文件3.3.3熟悉PCB封装库编辑器界面3.3.4创建元件的PCB封装3.4集成元件库操作3.4.1为原理图库元件添加封装模型3.4.2编译集成元件库

熟悉原理图库文件和PCB封装库编辑环境的界面和基本操作。会浏览集成库，了解不同类型的元器件属性及参数。能够利用多种方法创建新的元件库及元件，包括原理图元件符号与PCB封装。能够创建集成库，编译集成库工程。学习目标IntegratedLibraries（*.IntLib）：集成元件库SchematicLibraries（*.SchLib）：原理图元件库DatabaseLibraries（*.DBLib）：数据库SVNDatabaseLibraries（*.SVNDBLib）：SVN数据库ProtelFootprintLibrary（*.PcbLib）：PCB封装库PCB3DModelLibrary（*.PCB3DLib）：PCB3D模型库

其它格式还有（*.VHDLLib）为VHDL语言宏元件库，（*.Lib）为Protel99SE以前版本的元件库。AltiumDesigner元件库格式向下兼容，可以使用Protel以前版本的元件库。3.1元件库介绍3.1.1元件库的文件格式新建元件库文件：包括原理图元件库和PCB封装库。添加新的原理图库元件：在原理图元件库中添加新元件。绘制原理图库元件：包括几何图形的绘制和引脚属性编辑。原理图库元件属性编辑：编辑元件的整体属性。绘制元件的PCB封装：即绘制原理图库元件所对应的PCB封装。元件检查与报表生成：检查所绘制元件，并生成相应的报表。生成集成库：将原理图库和PCB封装库编译生成集成元件库。3.1元件库介绍3.1.2元件库操作的基本步骤执行菜单命令【File】|【New】|【SchematicLibrary】，系统生成一个原理图库文件，默认名称为“Schlib1.lib”，同时启动原理图库文件编辑器，如右图所示。3.2创建原理图元件库3.2.1新建与打开原理图元件库文件也可以通过打开现有的集成库文件来打开元件库。执行菜单命令【File】|【Open】，进入选择打开文件对话框，如右上图所示，选择要打开的集成库文件名。单击【打开】按钮，弹出【释放或安装】对话框，如右下图所示。单击【InstallLibrary】按钮，安装集成库，完成后可在【Libraries】面板中找到该库文件。单击【ExtractSources】按钮，释放集成库，将集成库分解为原理图库文件和封装库文件，双击释放后的原理图库文件即可打开原理图库文件编辑器。3.2创建原理图元件库3.2.1新建与打开原理图元件库文件3.2创建原理图元件库3.2.2认识原理图元件库编辑界面【SCHLibrary】面板绘图工具栏IEEE工具栏3.2创建原理图元件库3.2.3创建新的原理图库元件

创建新的原理图库元件有两种方法：利用画图工具栏和IEEE符号工具栏直接在设计窗口绘制。从现有的元件库中选择一个相似零件，复制到设计窗口，再对其进行编辑。

对于方块形结构、外形比较规则的集成元件我们可以采用第一种方法直接绘制，也可以查找相似元件编辑；而对于那些形状极不规则的分立元件，采用第二种方法创建是比较好的选择。3.2创建原理图元件库3.2.3创建新的原理图库元件——直接绘制进入原理图元件库编辑窗口，新建元件，进行命名。适当缩放窗口，一般把元件放在第四象限，各象限的交点就是元件的基准点。放置矩形框。放置引脚（要注意引脚的方向性，以及引脚序号的重要作用）。保存。STC89C52原理图符号3.2创建原理图元件库3.2.3创建新的原理图库元件——编辑相似库元件浏览元件库面板中的MiscellaneousDevices.IntLib（常用元件集成库），找到与实例十分接近的元件（NPN1）。编辑相似元件实例3.2创建原理图元件库3.2.3创建新的原理图库元件——编辑相似库元件释放集成库MiscellaneousDevices.IntLib，进入释放后的MiscellaneousDevices.SchLib并显示（NPN1）。进入系统自带的原理图库3.2创建原理图元件库3.2.3创建新的原理图库元件——编辑相似库元件选中NPN1，并选择【Edit】|【Copy】命令将其复制到用户建立的库文件中。在用户建立的库文件中，选择【Edit】|【Paste】命令，粘贴NPN1。然后根据实际需要对元件进行编辑，删掉多余的部分。编辑后的NPN13.2创建原理图元件库3.2.3创建新的原理图库元件——编辑相似库元件利用相同的方法，可以从其他器件中再复制出两个表示发光的小箭头，结果就可以得到如实例所示的元件。对新元件进行命名，然后保存到当前库文件中。可利用的相似元件3.2创建原理图元件库3.2.4元件属性编辑DefaultDesignator默认标号：设置该元件时系统给元件的默认标号，设置为“U？”，并选中Visible，使之可见。其他设置请阅读配套教材P50内容：3.2.4元件属性编辑。库元件属性设置对话框3.2创建原理图元件库3.2.5创建含有子部件的原理图库元件对于很多数字集成电路来说，其内部往往是由结构完全相同的各单元组成。如右图所示。可以看到，74HC00由4个完全相同的二输入与非门组成，采用14引脚的DIP封装形式，7脚是接地脚，14脚为电源VCC。14引脚DIP封装的74HC00内部结构图3.2创建原理图元件库3.2.5创建含有子部件的原理图库元件——绘制元件的第一个子部件选择与门符号在原理图库文件中，新建元件，命名为74HC00，单击OK按钮确认。单击主工具栏上的按钮或选择【Place】|【IEEESymbols】命令打开IEEE工具栏，选择放置与门符号。3.2创建原理图元件库在引脚属性对话框中设置3号引脚放置引脚。选择【Place】|【Pins】命令，或单击绘图工具栏中的按钮，依次放置3个引脚。双击输出引脚，在引脚属性对话框中，选择【Symbols】|【OutsideEdge】|【Dot】，将引脚设置为取非。3.2.5创建含有子部件的原理图库元件——绘制元件的第一个子部件3.2创建原理图元件库在引脚属性对话框设置地引脚放置电源、接地引脚。在原理图中，为了使电源和接地引脚自动和原理图中的电源网络VCC、接地网络GND相连，还必须设置引脚的网络属性。设置电气特性后，再选中【Hide】复选框，在【ConnectTo】后输入应接入的网络。3.2.5创建含有子部件的原理图库元件——绘制元件的第一个子部件3.2创建原理图元件库隐藏了电源、接地引脚的PartA至此，74HC00的第一个子部件绘制完毕，含隐藏的电源、接地引脚。3.2.5创建含有子部件的原理图库元件——绘制元件的第一个子部件3.2创建原理图元件库在元件中生成四个子部件单击绘图工具栏中的按钮，或选择【Tools】|【NewPart】命令，在当前元件内添加新部件。执行该命令后，在【SCHLibrary】面板上库元件74HC00的名称前面多了一个符号，单击该符号打开，可看到该元件中有两个子部件。继续执行添加命令，添加PartC、PartD。添加新部件3.2.5创建含有子部件的原理图库元件——绘制其他部件3.2创建原理图元件库将PartA中第一个子部件图形选中，复制、粘贴到PartB界面，并按照元件内部结构引脚逻辑关系修改引脚号码。按上述方法，即可完成PartC、PartD的绘制。注意：隐藏的电源、接地引脚只需要出现在第一个子部件上。PartBPartCPartD3.2.5创建含有子部件的原理图库元件——绘制其他部件3.3创建PCB元件封装库3.3.1封装概述——PCB封装芯片封装是指半导体集成电路芯片的外壳，它能起到安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用。PCB封装是电子元件在PCB线路板上的投影轮廓图，指实际元件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置，具有与实际元件相同的属性。是纯粹的空间概念。Footprint

Footprint3.3创建PCB元件封装库3.3.1封装概述——封装的分类按照元件安装方式，元件封装可以分为两大类：直插式表面粘贴式3.3创建PCB元件封装库3.3.1封装概述——封装的分类直插式封装元件焊接时先要将元件引脚插入焊盘通孔中，然后再焊锡，所以其封装的焊盘中心必须有通孔，焊盘贯穿整个电路板。直插式元件PCB封装3.3创建PCB元件封装库3.3.1封装概述——封装的分类表面粘贴式封装的焊盘只限于表面板层，采用这种封装的元件引脚占用板上的空间小，不影响其他层的布线，一般引脚比较多的元件常采用这种封装形式。表面粘贴式元件PCB封装3.3创建PCB元件封装库3.3.1封装概述——常见封装形式单列直插型封装双列直插型封装小外形封装球栅阵列型封装插针栅格阵列型封装执行菜单命令【File】|【New】|【Library】|【PCBLibrary】，系统生成一个PCB库文件，默认名称为“PcbLib1.PcbLib”，同时启动PCB封装库编辑器界面。3.3创建PCB元件封装库3.3.2打开与新建PCB封装库文件3.3创建PCB元件封装库认识PCB封装库编辑界面层标签菜单栏工具栏文档栏封装编辑区弹出式面板栏屏蔽查询栏封装列表框封装图元明细框封装预览框3.3.3熟悉PCB封装库编辑器界面3.3创建PCB元件封装库3.3.4创建元件的PCB封装

创建PCB封装时，一定要根据实际尺寸来确定各个部分，特别是焊点的位置一定要精确，如果焊点间的相对位置和实际情况不符，会影响电路板的设计和后面的焊接过程。

在AltiumDesigner中创建元件PCB封装的方法可分为三种：利用元件封装向导绘制元件封装利用IPC元件封装向导绘制元件封装手工绘制元件封装

利用向导创建元件封装适用于创建标准的元件封装，而手工创建元件封装适用于制作外形或焊盘布局都不是很标准的元件。3.3创建PCB元件封装库3.3.4创建元件的PCB封装——元件封装向导符合国际标准的芯片封装利用元件封装向导绘制（ComponentWizard）3.3创建PCB元件封装库3.3.4创建元件的PCB封装——元件封装向导问题1：颜色代表什么？3.3创建PCB元件封装库Layers&Colors板层和颜色3.3创建PCB元件封装库3.3.4创建元件的PCB封装——元件封装向导问题2：利用元件封装向导创建的封装是否符合实际绘制要求？元件封装代表的是实际元件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。同一个元件的封装可以有多种不同的表现形式，但是焊盘的位置必须与元件严格对应。3.3创建PCB元件封装库3.3.4创建元件的PCB封装——手工绘制手工绘制方式一般适用于不规则的或不通用的元件封装设计。一般步骤：确定元件封装的尺寸信息新建元件封装（元件封装的原点要设置在1脚或者中间）放置焊盘，设置焊盘属性画出封装轮廓（丝印层）修改封装名称保存封装3.4集成元件库操作集成库3.4集成元件库操作创建集成库执行菜单命令【File】|【New】|【Project】|【IntegratedLibrary】，系统生成一个集成库文件，默认名称为“Integrated_Library1.LibPkg”。修改名称为MCU51（与原理图库文件、PCB封装库文件名称一致），并将原理图库文件、PCB封装库文件拖入集成库下，如右图所示。打开原理图元件库MCU51，切换到【SCHLibrary】面板，为每个元件添加PCB封装。注意PCB封装与原理图库元件的对应关系。3.4集成元件库操作3.4.1为原理图库元件添加封装模型3.4集成元件库操作3.4.1为原理图库元件添加封装模型3.4集成元件库操作3.4.2编译集成库执行菜单命令【Project】|【CompileIntegratedLibraryMCU51.LibPkg】，对创建的集成库进行编译。3.4集成元件库操作3.4.2编译集成库3.4集成元件库操作3.4.2编译集成库点击按钮菜单【System】|【Messages】打开信息面板，查看编译集成库是否存在错误。若无错误，显示：CompileSuccessful，noerrorsfound。3.4集成元件库操作3.4.2编译集成库常见错误：个别原理图库元件没有指定相应的PCB元件封装。原理图库元件或PCB元件封装的引脚标号有重复。原理图库元件与对应的PCB元件封装引脚数目不匹配。原理图库元件与对应的PCB元件封装引脚标号不能一一对应。AltiumDesigner中，元件库操作的基本步骤是什么？完成配套教材P73各元件库操作训练题目。问题思考&操作训练谢谢观看PCB设计与制作四、原理图绘制高级操作1.学习目标目录/CONTENTS2.学习内容3.问题思考&操作训练4.1原理图的全局编辑4.1.1元件的标注4.1.2元件属性的全局编辑4.1.3字符串的全局编辑4.2模板的使用4.2.1设计模板文件4.2.2调用模板文件4.3层次电路图的设计4.3.1自上而下的层次电路图设计方法4.3.2自下而上的层次图设计方法4.3.3重复性层次图的设计4.3.4层次电路图之间的切换

掌握原理图全局编辑的方法。掌握设计、调用模板的方法。掌握层次原理图的设计方法。学习目标4.1原理图的全局编辑4.1.1元件的标注在原理图中，每一个元件的标号都必须是唯一的，如果标注重复或者未定义，系统编译时都会产生错误。最好的方法是在原理图编辑完成后，使用系统的标注功能——Annotate工具统一为元件编号。单击【Tools】菜单栏，可以看到系统提供的一系列的元件标注命令，在展开的命令中有各种方式的元件标注功能，如右图所示。元件标注命令4.1原理图的全局编辑4.1.1元件的标注

执行【Tools】|【AnnotateSchematics…】，弹出如下图所示的【元件标注工具】对话框。执行顺序排序匹配选项设定参与元件标注的文档变更列表4.1原理图的全局编辑4.1.2元件属性的全局编辑AltiumDesigner提供了非常有用的【FindSimilarObjects】（查找相似对象，简称FSO）命令来对属性相似的元件进行整体编辑。单击【Edit】|【FindSimilarObjects】命令，光标变成十字，移动光标在编辑区待编辑对象上单击鼠标左键，弹出如右图所示的【FindSimilarObjects】对话框，设置要进行全局编辑的元件的属性匹配条件。4.1原理图的全局编辑4.1.2元件属性的全局编辑匹配操作设置【SCHInspector】面板，列出了元件所有可供修改的共同属性。4.1原理图的全局编辑4.1.3字符串的全局编辑【FindSimilarObjects】命令除了能对元件属性进行全局编辑外，还可以对字符串进行字体设置等全局编辑。具体操作过程与上述元件属性匹配条件设置完全一样，确认匹配条件后，可以在【SCHInspector】面板中修改选中字符串的属性。还可以使用【Edit】菜单中的【FindText】命令来查找字符串，或用【ReplaceText】命令替换字符串。这两个命令执行后弹出的窗口如右图所示，二者内容相似。查找和替换字符串4.2模板的使用4.2.1设计模板文件新建一个原理图文件，另存为扩展名为“.SchDot”的文档。设置模板的图纸属性。单击【Design】|【DocumentOptions】命令，弹出文档选项卡，在其中自行设置图纸的颜色、大小等各项属性，并取消【TitleBlock】选项框，去掉标题栏，如右图所示。用户可以根据设计需要，在模板中再自定义一个个性化的标题栏。4.2模板的使用4.2.2调用模板文件新建或打开需要使用模板的原理图文件，执行菜单命令【Design】|【ProjectTemplate】|【ChooseaFile…】或者执行【Design】|【GeneralTemplate】调用模板文件，之后会弹出如图右所示的【UpdateTemplate】模板设置对话框，该对话框用来设置模板的应用范围。4.3层次电路图的设计4.3.1自上而下的层次电路图设计方法系统方块图子系统方块图子系统方块图基本模块原理图基本模块原理图……基本模块原理图基本模块原理图…………所谓自上而下，就是指将总的电路系统划分为若干子系统模块，然后再继续分割为基本模块，也就是先在层次式母图中绘制电路方块图以及电气连线，再由系统生成各方块图的实际电路图并绘制实际电路。4.3层次电路图的设计4.3.2自下而上的层次电路图设计方法此方法与自上而下的设计方法正相反，是由原理图生成电路方块图。系统方块图子系统方块图子系统方块图基本模块原理图基本模块原理图……基本模块原理图基本模块原理图…………4.3层次电路图的设计4.3.3重复性层次图的设计重复性层次图是指在层次电路图设计中，有一个或多个电路图被重复地调用，为方便调用，采用重复性设计的方法，可以省去很多工作量，不必重复绘制相同的电路图。主电路原理图(Main.Sch)原理图A（A.Sch）原理图B（B.Sch）原理图B（B.Sch）原理图A（A.Sch）原理图B（B.Sch）原理图B（B.Sch）原理图A（A.Sch）原理图B（B.Sch）原理图B（B.Sch）4.3层次电路图的设计4.3.4层次电路图之间的切换设计浏览器可以管理项目中各个层次的电路图，利用它可以很方便地在项目的各个部分间进行切换。在母图中，按住【Ctrl】键的同时双击电路方块图符号，就可以打开方块图所关联的电路原理图文件。将光标停留在电路方块图上一小段时间，系统就会自动弹出电路方块图所对应的电路来预览原理图。通过菜单中的【Up/DownHierarchy】命令可以更为方便地查看电路原理图的结构和原理图之间信号的流向。1.将模块二问题思考与操作训练中各原理图中的元件进行标注，并对各元件属性进行全局编辑。2.根据自己的需要设计一个原理图模板，并调用它。3.绘制附录中十个电路原理图，并结合本章学习的高级技巧，将它们综合在一起。问题思考&操作训练谢谢观看PCB设计与制作五、PCB设计1.学习目标目录/CONTENTS2.学习内容3.问题思考&操作训练5.1AltiumDesigner的PCB设计环境5.1.1PCB设计文档的创建与启动5.1.2PCB编辑器界面5.1.3PCB设计面板5.2PCB环境设置5.2.1PCB工作层设置5.2.2PCB图纸设置5.2.3PCB边框设置5.3载入网络表5.4元件布局5.4.1元件布局的基本原则5.4.2手工预布局5.4.3设置自动布局参数5.4.4自动布局5.4.5手工调整元件布局5.5PCB布线5.5.1PCB布线规则5.5.2设置自动布线规则5.5.3自动布线5.5.4手工修改5.5.5设计规则检查5.6PCB布线的后续处理5.6.1敷铜5.6.2补泪滴5.6.3包地5.6.4生成Gerber文件和钻孔文件

会设置PCB板的设计环境，会在PCB编辑器中放置、选择、移动、复制、粘贴、删除元件封装及其它印刷电路板对象。会设置PCB设计规则。掌握在PCB中自动与手工布局的方法。掌握在PCB中自动与手工布线的方法。能够对设计好的PCB文件进行设计规则检查并改正出现的错误。能够对设计好的PCB文件进行后续处理。学习目标5.1AltiumDesigner的PCB设计环境5.1.1PCB设计文档的创建与启动通过【File】菜单创建PCB设计文档通过【File】面板创建PCB设计文档打开现有PCB文档5.1AltiumDesigner的PCB设计环境5.1.2PCB编辑器界面5.1AltiumDesigner的PCB设计环境5.1.2PCB编辑器界面菜单栏：编辑器中所有操作命令都可以通过菜单命令来实现，而且菜单中的常用命令在工具栏中均有相应的快捷键按钮。工具栏：AltiumDesigner的PCB编辑器提供了标准工具栏【PCBStandard】、布线工具栏【Wiring】、实体工具栏【Utilities】和导航栏【Navigation】等，其中有些工具栏的功能是AltiumDesigner中所有编辑环境所共有的，这里仅介绍PCB设计所独有的工具栏。布线工具栏：与原理图中的不同，提供了各种各样的实际电气走线功能。实体工具栏：与原理图中相似，主要提供PCB设计过程中的编辑、排列等操作功能，每个按钮对应一组相关命令。层标签栏：列出了当前PCB设计文档中所有的层，各层用不同的颜色表示，可以单击各层的标签在各层之间切换。5.1AltiumDesigner的PCB设计环境5.1.3PCB设计面板项目选择网络PCB预览网络类走线及焊盘AltiumDesignerPCB编辑器中提供了一个功能强大的PCB设计面板，如右图所示，在标签式面板中选中PCB设计面板，该面板中可以对PCB中所有的网络、元件、设计规则等进行定位或是设置其属性。在面板上部的下拉菜单中可以选择需要查找的项目类别，单击下拉菜单可以看到系统所支持的所有项目分类，如下图所示。5.2PCB环境设置5.2.1PCB工作层设置PCB设计过程中用不同颜色表示不同板层，执行菜单命令【Design】|【BoardLayers&Colors】打开如右图所示的【视图设置】对话框，该对话框中有三个选项卡，其中【BoardLayerAndColors】选项卡用来设置各板层是否显示及板层的颜色。注意：不建议大家随意修改颜色！5.2PCB环境设置5.2.2PCB图纸设置【MeasurementUnit】：测量单位设定。【DesignatorDisplay】显示不同的标号。【RouteToolPath】在“Layer”对应下拉列表中显示所对应层。【SnapOptions】用于捕捉设置。【SheetPosition】PCB图纸设置。可以对图纸在X轴的位置、Y轴的位置、图纸的宽度、图纸的高度、图纸显示状态以及图纸的锁定状态等进行设置。5.2PCB环境设置5.2.3PCB边框设置电路板的物理边界即为PCB的实际大小和形状，板形的设置是在工作层面“Mechanical1”上进行的，根据所设计的PCB在产品中的位置、空间的大小、形状以及与其它部件的配合来确定PCB的外形和尺寸。电路板的电气边界规定了PCB板上放置元件和布线的范围，在“Keep-OutLayer”（禁止布线层）上对布线框进行设置，主要是为自动布局和自动布线打基础的。新建的PCB文件只有一个默认的板形，并无布线框，因此用户若需要用到AltiumDesigner系统提供的自动布局和自动布线功能就需要自己创建一个布线框。5.3载入网络表原理图和电路板规划的工作都完成后，就需要将原理图的设计信息传递到PCB编辑器中，进行PCB设计。从原理图向PCB编辑器传递的设计信息主要包括网络表文件、元件的封装和一些设计规则信息。AltiumDesigner实现了真正的双向同步设计，网络表与元件封装的装入既可以通过在原理图编辑器内更新PCB来实现，也可以通过在PCB编辑器内导入原理图的变化来完成。但是在装入网络连接与元件封装之前，必须先装入元件库，否则将导致网络表和元件装入失败。5.3载入网络表在原理图编辑器中执行菜单命令【Design】|【UpdatePCBDocument*.PcbDoc】，即可弹出【EngineeringChangeOrder】对话框，如右图所示。如果出现错误，一般是因为原理图中的元件在PCB图中的封装找不到，这时应打开相应的原理图文件，检查元件封装名是否正确或添加相应的元件封装库文件。5.4元件布局5.4.1元件布局的基本原则元件位置安排的一般原则：优先摆放核心元件及体积较大的元器件，再以核心元件为中心摆放周围电路元器件；先放置与结构关系密切的元件，如接插件，开关，电源插座等；功率大的元件摆放在有利于散热的位置上；考虑信号流向，合理安排布局使信号流向尽可能保持一致；PCB板布局应均匀，整齐，紧凑；如果电路系统同时存在数字电路、模拟电路以及大电流电路，则必须分开布局，再单点接地，使各系统之间耦合达到最小。5.4元件布局5.4.1元件布局的基本原则元件离印制板边框的最小距离必须大于2mm。元件放置方向尽可能沿水平或垂直两个方向排列。元件间距适当。对小尺寸高热量的元件加散热器，大功率元件下敷铜散热，周围尽量不要放热敏元件。电路板上重量较大的元件应尽量靠近印制电路板支撑点。双面都有元件的PCB板，较大较密的元件放在板的顶层，底层只能放较小较松散的元件。需要调节的元件——充分考虑整机结构要求；机外调节的元件——其安装位置与调节旋钮在机箱面板上的位置一致；机内调节的元件——其放置位置以打开机盖后即可方便调节为原则。IC去耦电容尽量靠近IC芯片的电源和地线引脚。在每一IC芯片的电源和地之间均应设置IC去耦电容。时钟电路元件应尽量靠近CPU时钟引脚。5.4元件布局5.4.1元件布局的基本原则通用原则：5.4元件布局5.4.1元件布局的基本原则重要元件布局原则：5.4元件布局5.4.1元件布局的基本原则元件尽量平行布局晶振靠近电容放置接插件尽量布置在PCB边缘按键的布局应符合人机工程的要求5.4元件布局5.4.2手工预布局按元件布局一般规则，用手工方式安排并固定核心元件、输入信号处理芯片、输出信号驱动芯片、大功率元件、热敏元件、数字IC去耦电容、电源滤波电容、时钟电路元件等的位置，为自动布局做准备。在PCB编辑器窗口内，通过移动、旋转元件等操作方法，即可将特定的元件封装移到指定位置。操作方法与在SCH编辑器窗口内移动、旋转元件的操作方法完全相同。如右图所示。5.4元件布局5.4.2手工预布局粗调元件位置：按布局规则大致调节元件位置隐藏飞线选择【Components】作为浏览对象优先安排核心元件及重要元件的放置位置放置位置有特殊要求的元件显示所有飞线进一步细调放置位置有特殊要求的元件：使飞线尽可能少固定对放置位置有特殊要求的元件5.4元件布局5.4.3设置自动布局参数在PCB编辑状态下，单击【Design】|【Rules…】菜单命令；在【DesignRules】窗口内，单击【Placement】|【ComponentClearance】，即可在如右图所示的窗口内，观察到元件间距设置信息。可以根据需要设置元件之间的最小安全间距。5.4元件布局5.4.4自动布局执行【Tools】|【ComponentPlacement】|【AutoPlacer】（自动放置）命令选择自动布局方式和自动布局选项。若选择【ClusterPlacer】（菊花链状）放置方式，只将组内元件放在一起，布局速度较快。若选择【StatisticalPlacer】（统计学）放置方式时，以连线距离最短作为布局效果好坏的判断标准。可通过设置选项干预布局结果，因此布局效果较好，但耗时长。单击【OK】按钮，即可启动元件自动布局。自动布局结束后，将自动更新PCB窗口内元件位置。5.4元件布局5.4.5手工调整元件布局粗调元件位置精确调整元件位置暂时隐藏元件序号、注释信息显示所有飞线元件引脚焊盘对准格点选择电路板外形尺寸：布线区要小于印制电路板外形尺寸绘制出印制电路板外边框和对准孔5.5PCB布线5.5.1PCB布线规则（1）印制导线转折点内角不能小于90°，一般选择135°或圆角；导线与焊盘、过孔的连接处要圆滑，避免出现小尖角，且必须以45°或90°相连。连线应尽可能短。电源线、地线尽量短和粗，电源和地构成的环路尽量小。整块线路板布线、打孔要均匀。两焊点间距很小时，焊点间不得直接相连，从贴盘引出的过孔尽量离焊盘远些。在双面、多面印制板中，上下两层信号线的走线方向要相互垂直或斜交叉，尽量避免平行走线；对于数字、模拟混合系统来说，模拟信号走线和数字信号走线应分别位于不同面内，且走线方向垂直，以减少相互间的信号耦合。高压或大功率元件尽量与低压小功率元件分开布线。5.5PCB布线5.5.1PCB布线规则（2）在数据总线间，加信号地线，来实现彼此的隔离；小信号线和模拟信号线应尽量靠近地线，远离大电流和电源线；数字信号布线时必须认真处理好数据总线的走线，必要时可加电磁屏蔽罩或屏蔽板。数字电路、模拟电路以及大电流电路的电源线、地线必须分开走线，最后再接到系统电源线、地线上，形成单点接地形式。在高频电路中必须严格限制平行走线的最大长度，时钟线和高频信号线要根据特性阻抗要求考虑线宽，做到阻抗匹配。时钟的布线应少打过孔，尽量避免和其他信号线并行走线，且应远离一般信号线；避开板上的电源部分；当一块PCB板上有多个不同频率的时钟时，两根不同频率的时钟线不可并行走线；时钟线避免接近输出接口，防止高频时钟耦合到输出的CABLE线并发射出去；如板上有专门的时钟发生芯片，其下方不可走线，应在其下方铺铜，必要时对其专门割地。5.5PCB布线5.5.2设置自动布线规则自动布线前，必须执行【Design】菜单下的【Rules】命令，检查有关布线规则是否满足要求，否则将采用缺省参数布线，但缺省设置难以满足各式各样印制电路板的布线要求。设置的布线规则越严格，限制条件越多，自动布线时间就越长，布通率就越低。5.5PCB布线5.5.2设置自动布线规则Width——设置布线宽度RoutingLayers——选择布线层RoutingCorners——选择印制导线转角模式RoutingViaStyle——过孔类型及尺寸Clearance——布线与焊盘（包括过孔）之间的最小安全间距5.5PCB布线5.5.3自动布线自动布线菜单设置布线规则后，就可以使用【AutoRoute】菜单（如右图所示）下的有关命令进行自动布线。AltiumDesigner中自动布线的方式灵活多样，根据用户需要，既可以进行全局布线，也可以对指定网络、区域、元件以及具体的连接进行布线。在自动布线过程中，若发现异常，可执行该菜单下的【Stop】命令，停止布线。5.5PCB布线5.5.3自动布线布线策略对话框执行菜单命令【AutoRoute】|【All】命令，启动全局自动布线进程，将弹出布线策略对话框，以使用户确定布线的报告内容和所选的布线策略，如右图所示。其中的【RoutingSetupReport】区域包含错误与警告、报告内容列表和布线策略列表框。单击【RouteAll】按钮，系统开始按照布线规则自动布线，同时自动打开信息面板，显示布线进程信息。修改走线的具体步骤（1）执行【Tools】菜单下的【Un-Route】|【Connection】命令。（2）将光标移到待拆除的连线上。（3）单击鼠标左键，光标下的连线即可变为飞线。（4）单击编辑区下的特定工作层，选择连线所在层。（5）单击【Place】工具栏内的“导线”工具。（6）必要时，按下【Tab】键，在导线属性选项窗内选择导线宽度、锁定状态等选项。（7）将光标移到与飞线相连的焊盘上，单击左键固定连线起点，移动鼠标用手工方式绘制印制导线。5.5PCB布线5.5.4手工修改修改走线的基本方法：利用【Tools】菜单下的【Un-Route】（取消布线）命令组拆除已有连线，如对指定节点取消布线、对指定飞线取消布线和对指定元件取消布线。然后再通过手工或【AutoRoute】菜单下的【Net】、【Connection】、【Component】等命令重新布线。修改走线的具体步骤（1）执行【Tools】菜单下的【Un-Route】|【Connection】命令。（2）将光标移到待拆除的连线上。（3）单击鼠标左键，光标下的连线即可变为飞线。（4）单击编辑区下的特定工作层，选择连线所在层。（5）单击【Place】工具栏内的“导线”工具。（6）必要时，按下【Tab】键，在导线属性选项窗内选择导线宽度、锁定状态等选项。（7）将光标移到与飞线相连的焊盘上，单击左键固定连线起点，移动鼠标用手工方式绘制印制导线。修改走线的具体步骤：执行取消布线命令。鼠标左键单击待拆除的连线。选择连线所在层。手工方式绘制印制导线，并设置导线属性。5.5PCB布线5.5.4手工修改修改后的走线应该比原来拐弯、过孔更少，连线长度更短，更为整洁美观。PCB设计是一门“缺陷的艺术”，没有最好，只有更好，鱼与熊掌不可兼得。好的设计绝不是一蹴而就的，而是与设计人员的经验值息息相关的。4*4矩阵键盘PCB走线5.5PCB布线5.5.5设计规则检查完成PCB设计后，执行设计规则检查命令，来检验自动布线及手工调整后，是否违反了通过【Design】菜单下的【Rules…】命令设定的布线规则。执行【Tools】菜单下的【DesignRuleCheck…】命令，出现如右图所示的【设计规则检查】对话框，适当设置检查选项后，单击【RunDesignRuleCheck…】按钮启动检查进程。如果选择产生报告文件，则检查结束后，显示检查结果文件（扩展名为.html）。设计规则检查后，要认真分析报告文件中的错误信息，修正所有致命性错误。然后再运行设计规则检查，直到不再出现错误信息，或至少没有致命性错误为止。5.6PCB布线的后续处理5.6.1敷铜

所谓敷铜，就是在电路板上没有布线的地方敷设铜膜。往往将敷铜与地线或电源线连接起来，以提高PCB的抗干扰能力，改善散热条件。

敷铜技巧：可设置不同区域采用不同的敷铜方式。敷铜可覆盖不同连线，如覆盖所有地线网络，这样可以保证地线有足够的宽度，便于散热。当敷铜与地线相连接时，也叫做大面积铺地。敷铜的形状可以改变。若敷铜线宽大于或等于敷铜的栅格间距，敷的铜膜将会是没有间隙的全铜。5.6PCB布线的后续处理5.6.1敷铜执行【Place】|【PolygonPour】（多边形敷铜），或者单击【Placement】工具栏中

图标，即出现敷铜设置对话框，如右图所示。在该对话框中可以选择敷铜的填充模式、设置敷铜的具体参数。针对不同的填充模式，具有不同的设置参数选项。还可以设置敷铜属性及网络选项。5.6PCB布线的后续处理5.6.1敷铜敷铜的放置与编辑在上页图所示的敷铜设置对话框中，指定敷铜的有关参数后，单击【OK】按钮退出。用光标沿着Keep-out边界线，画一个闭合的边框。用户不必费力将多边形框线闭合，系统会自动将起点和终点连接起来构成闭合框线。修改敷铜区属性。将鼠标移到敷铜区内任一位置，双击鼠标左键，均可激活敷铜层属性窗，然后即可重新设定敷铜层参数，如线条宽度、线条间距、形状等。敷铜区的删除。执行【Edit】菜单下的【Select】|【ToggleSelection】命令，选定需要删除的敷铜区或元件。执行【Edit】菜单下的【Clear】清除命令，即可删除已选定的敷铜区。5.6PCB布线的后续处理5.6.2补泪滴在加工PCB板钻孔时，应力易集中在导线与焊盘的连接处，而使接触处断裂。为了防止这种应力破坏PCB板，需要在连接处加宽铜膜导线来避免上述情况的发生，将过渡区域设计为泪滴形状，称为补泪滴。补泪滴是为了提高PCB板的抗拉伸强度，提高PCB板的可靠性。此外，补泪滴后的连接会变得比较光滑，不易因残留化学药剂而导致铜膜导线的腐蚀。5.6PCB布线的后续处理5.6.2补泪滴选择将要泪滴化的区域。执行【Tools】|【Teardrops…】命令，进入如右图所示的【泪滴选项】对话框进行相关设置。该对话框有三个设置区域：【General】：可以设置泪滴操作的适用范围；忽略规则约束，强制为焊盘或过孔加泪滴（此操作可能导致DRC发现违规）；建立补泪滴的报告文件。【Action】：添加还是删除相应范围的泪滴。【TeardropStyle】：泪滴的形式，是直线还是圆弧，系统默认为圆弧。【泪滴选项】对话框5.6PCB布线的后续处理5.6.3包地在PCB设计中，特别是高频板中，需要注意进行抗干扰处理，包地，则是抗干扰处理中非常常见的一种手段。包地，顾名思义，就是在某些选定的网络布线范围，特别地围绕一圈接地布线，目的是为了保护这些网络布线，避免噪声信号的干扰。用地网络把信号线给包住5.6PCB布线的后续处理5.6.3包地执行【Edit】|【Select】|【ComponentNets】命令，选中将要包线的网络，如下页左图所示。执行【Tools】|【OutlineSelectedObjects】命令，如下页右图所示，完成包线操作。包络线与所包围的图元之间的间距取决于安全间距规则的设定值。双击打开每段包线的属性对话框，将其网络改为GND，然后执行自动布线，完成接地工作，或者直接采用手工布线来接地。如果要删除包线，执行【Edit】|【Select】|【ConnectedCopper】命令，光标变为十字形，单击选中包线，再按【Delete】键删除即可。进行包地操作时要注意选取网络，不能使用【Edit】|【Select】|【PhysicalConnection】命令，否则会产生不正确的结果。5.6PCB布线的后续处理5.6.3包地选中包线网络5.6PCB布线的后续处理5.6.4生成Gerber文件和钻孔文件为什么要转换为Gerber文件交PCB厂制板？国际上比较流行的做法是将PCB文件转换为Gerber文件和钻孔数据后交PCB厂，为何要“多此一举”呢？因为电子工程师和PCB工程师对PCB的理解不一样,由PCB工厂转换出来的Gerber文件可能不是您所要的。比如您在设计时，将元件的参数都定义在PCB文件中，又不想让这些参数显示在PCB成品上。如果未作说明，PCB厂依葫芦画瓢将这些参数都留在了PCB成品上。还有就是为了保护自己的劳动成果不被窃取，公司的机密不被盗窃。Gerber文件是一种符合EIA标准，用于将PCB电路板图中的布线数据转换为胶片的光绘数据，可以被光绘图机处理的文件格式。PCB生产厂家用这种文件来进行PCB制作。PCB布线及后处理完成后，我们可以直接把PCB文件交给生产厂家，厂家会将其转换成Gerber格式。但有经验的PCB设计者通常会将PCB文件按自己的要求生成Gerber文件，再交给PCB生产厂家制作，以确保制作出来的PCB效果符合个人的设计需要。5.6PCB布线的后续处理5.6.4生成Gerber文件和钻孔文件生成Gerber文件：执行菜单命令【File】|【FabricationOutput】|【GerberFile】，弹出【GerberSetup】对话框。【General】：设置单位和为PCB加工指定对象放置的精度。【Layers】：设置需要生成Gerber文件的层面。【DrillDrawing】：指定哪些层对需要钻孔图，指定用于表示各种尺寸钻孔符号的类型和大小，指定哪些层对需要钻孔向导文件。【Apertures】：可以使能或设置设计中特定的光圈信息。【Advanced】：提供与光绘胶片相关的各个选项。完成Gerber设置后，单击【OK】，系统将自动生成各个图层的Gerber文件，并加入到【Project】面板中该项目的“Generated”文件夹中。5.6PCB布线的后续处理5.6.4生成Gerber文件和钻孔文件生成钻孔文件：执行菜单命令【File】|【FabricationOutput】|【NCDrillFile】，弹出【NCDrillSetup】对话框，如左图所示。单击图左图中的【OK】按钮，在弹出的如右图所示的【ImportDrillData】对话框中，单击【OK】按钮进行第二次输出，第二次输出生成如下3个文件。*.TXT：钻孔机驱动文件，是文本格式文件。*.DRR：钻孔报告文件，内容包括使用的钻头、钻孔尺寸及钻孔数量等。*.DRL：钻孔机驱动文件，是二进制格式文件。以上两次输出的文件都保存在工程目录下的“ProjectOutputsfor*”文件夹中，只要把该文件夹中的所有文件打包压缩，发送到PCB加工厂家进行加工即可。1.为模块二问题思考与操作训练中各原理图分别建立PCB工程，并在工程中生成相应的PCB文件，练习布局、布线以及后处理等操作。2.为模块四问题思考与操作训练中各原理图（分别建立PCB工程，并在工程中生成相应的PCB文件，练习布局、布线以及后处理等操作。3.为模块四问题思考与操作训练中的“MCU51单片机开发板电路